专利名称：一种水印条码的识别方法及其识别装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到条形码的识别方法及其装置，特别是一种可用于纸币、票证等方面的水印条码的识别方法及其识别装置。
背景技术：
水印技术作为一大防伪技术已经广泛用于世界各国各种面值纸币、各种票证以及文档标识中。水印的形成机理是在制纸的过程中，由于制纸使用的版上有一些凸凹纹路，导致在纸张成形的时候，相应地方纤维素沉降比较多，所以较其他地方为厚，因此，相应位置透光率就和没有水印的地方有显著不同。而水印条码厚度均匀，条纹规则，其透光特性能够和其他水印图案以及票样表面印刷图案存在明显区别，从而可以作为识别票样币种及面值等其他信息的特征来加以识别。因此，一种可以实用的水印条码识别方法及其识别装置是迫切需要并有其实际意义的。
例如，2002年发行的欧元采用了水印条码，随着面值的不同宽度和间隔有所变化，实际上携带了相应币值纸币的一些编码信息，实现对其水印条码的识别可充分利用其防伪特征不易伪造的优点，可实现各个面值的纸币混点。
因此，提供一种全新的纸币、金融票证以及文档的识别技术方案，广泛用于防伪识别，数据拾取装置中，不仅可验证，还可以同时根据拾取水印条码为其他运算提供数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种水印条码的识别方法及其识别装置，该方法以相关系数方式识别和提取不同测品的相应特征，其识别装置可有效地对测品进行识别，拾取条码特征。
为此，本发明为一种水印条码的识别方法，其中，设定测品类别的水印条码区域透光曲线参照值；利用光电透射装置对测品的水印条码区域进行特征拾取；拾取的测品相应区域透光曲线与参照值相关比较，求出相关系数；当相关系数低于一特定域值时，则判定为测品与设定的测品类别非同类。
如上所述的水印条码识别方法，其中，所述的相关系数可以为线性拟和的Person相关的相关系数，其表达式为rxy=ssxyssxx·ssyy]]>式中rxy为曲线x与y的相关系数，相关系数取值区间是[-1，1]，ssxy，ssxx和ssyy定义分别为ssxx＝∑(xi-x)2＝∑x2-2nx2+nx2＝∑x2-nx2ssyy＝∑(yi-y)2＝∑y2-2ny2+ny2＝∑y2-ny2ssxy＝∑(xi-x)(yi-y)＝∑xy-nxy其中，Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的物理值。
如上所述的水印条码识别方法，其中，所述Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的电压值，测品电压值以光电透射装置拾取获得。
如上所述的水印条码识别方法，其中，测品由光电透射装置拾取的采样间隔为0.5mm。
如上所述的水印条码识别方法，其中，所述相关系数大于等于0.9。
如上所述的水印条码识别方法，其中，所述光电透射装置对测品水印条码区域的特征拾取包括以激光照射测品，用光电探测器接收透射光，光电探测器的输出测量到的光线强度的变化而变化。
一种用于上述识别方法的识别装置，包括一光电透射装置和分析输出单元，其中，其光电透射装置设有一激光器，和一光电探测器，在所述激光器和所述光电探测器之间依序设置准直透镜和光阑，一测品被置放于准直透镜和光阑之间。
如上所述的识别装置，其中，所述激光器采用50MW的808nm波长的激光器。
如上所述的识别装置，其中，所述光电探测器采用硅光二极管光电探测器，其输出信号为电压信号。
如上所述的识别装置，其中，所述激光器和光电探测器固定设置，测品以其水印条码的横向方向移动，所述光阑的狭缝与水印条码方向平行设置。
本发明与现有技术相比具有的优点和特点是本发明的水印条码的识别方法及其识别装置充分利用水印条码的特点，在技术上实现了识别测品，并准确地拾取条码特征，并将识别的结果以物理量输出，为应用该识别结果创造了条件。本发明的水印条码识别方法具备准确、快速、不损被测物的特点。本发明的水印条码识别装置结构简单可靠，使用的器件具有良好的可靠性，并且可从市场上进行便利的商业采购获得，因此成本低廉。由于采用近红外波长的激光器，可以减少测品表面图案变化对透光率的影响，各部件的匹配应用，使得本发明的水印条码识别方法具备很高的一致性和可重复性。本发明的水印条码的识别方法及其识别装置可应用于验钞机等检验设备中，具备广泛的用途。
图1为本发明的水印条码识别方法的步骤框图；图2为表示本发明的水印条码识别方法的识别结果的曲线图；图3为本发明的水印条码识别装置的示意图。
具体实施例方式
现对照附图详细说明本发明的水印条码的识别方法及其识别装置，从而对本发明要解决的技术问题、采取的技术解决方案和所达到的技术效果有更加深入的理解。
首先，请参见图1，其为本发明的水印条码识别方法的步骤框图。本发明的识别方法包括设定测品类别的水印条码区域透光曲线参照值；利用光电透射装置对测品的水印条码区域进行特征拾取；拾取的测品相应区域透光曲线与参照值相关比较，求出相关系数；当相关系数低于一特定域值时，则判定为测品与设定的测品类别非同类，否则判定测品与设定的测品类别同类。
在本方法中，光电透射装置利用激光照射测品，用光电探测器接受透射光，通过测量透过光线的强度变化，提取测品的特征信号。因为水印的特点，激光照射具有水印的部位与照射无水印的部位，存在不同的透射光强度，在本发明中，测品的透射光强度变化被转化为可比较的物理量。
比较采用相关系数法，可以为线性拟和的Person相关的相关系数，其表达式为rxy=ssxyssxx·ssyy]]>式中rxy就是曲线x与y的相关系数，相关系数取值区间是[-1，1]，值越大就说明两条曲线之间越相似；ssxy，ssxx和ssyy定义分别为ssxx＝∑(xi-x)2＝∑x2-2nx2+nx2＝∑x2-nx2ssyy＝∑(yi-y)2＝∑y2-2ny2+ny2＝∑y2-ny2ssxy＝∑(xi-x)(yi-y)＝∑xy-nxy其中，Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的物理值。在本实施例中，所述Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的电压值，测品电压值以上述光电透射装置拾取获得。测品由光电透射装置拾取的可以间隔采样。在应用该方法时，Xi、Yi即可为测品输出电压曲线与设定的测品类别的水印条码区域透光曲线的电压值。
请参见图2，其为本发明的水印条码识别方法的识别结果的曲线图。在该实施例中，测品为一张50欧圆的纸币，它具有三条竖向配置的水印条码。图中三条曲线B、C、D对应测品三个横向的穿过水印条码的采样位置，在本实施例中间隔为0.5mm。由图中可以看到，对应水印条码的A区部分的曲线，即光电透射装置的输出电压曲线具备明显的区别特征，通过与其所述相关系数法的比较，可鉴别测品是否为一张50欧元的纸币。
在本发明的水印条码识别方法中，设定所述相关系数大于等于0.9。就是说，当输出电压曲线与设定的测品类别的水印条码区域透光曲线相关系数大于等于0.9，则可以鉴别测品是为一张50欧元的纸币。反之，低于0.9，则可以鉴别测品不是为一张50欧元的纸币。
图3为本发明的水印条码识别装置的示意图。由图可见，水印条码识别装置包括一光电透射装置和分析输出单元，其中，光电透射装置设有一激光器1，和一光电探测器5，在所述激光器1和所述光电探测器5之间依序设置准直透镜2和光阑4，一测品3被置放于准直透镜2和光阑4之间。
光电探测器探测到的激光强度主要取决于测品表面不同颜色区域对入射光的吸收和测品厚度，本发明人在器件的选择上要尽量突出测品厚度变化带来的透光率变化，削弱其他因素的影响。
在本实施例中，所述激光器1采用50MW的808nm波长的激光器。所述光电探测器5采用硅光二极管光电探测器，其输出信号为电压信号，应使其对808nm波长的激光器有较高的响应度，如PDA555硅光二极管光电探测器。
在本发明的水印条码识别装置中，所述激光器1和光电探测器5固定设置，测品3以其水印条码的横向方向移动，所述光阑4的狭缝与水印条码方向平行设置。
利用本发明的水印条码识别装置，能够实现通过对水印条码的识别和提取相应的特征。例如，对不同面值的欧元，对应不同的透光曲线参照值，可进行准确、快速、不损被测物的识别。使得本发明的水印条码的识别方法及其识别装置可应用于验钞机等检验设备中，具备广泛的用途。
以上为仅本发明的一个具体实施例，毫无疑问本发明不局限于上述实施例及其附图的说明，本领域普通专业技术人员对本发明的修改和等同替换应在本发明权利要求书的保护范围之内。
权利要求
1.一种水印条码的识别方法，其特征在于设定测品类别的水印条码区域透光曲线参照值；利用光电透射装置对测品的水印条码区域进行特征拾取；拾取的测品相应区域透光曲线与参照值相关比较，求出相关系数；当相关系数低于一特定域值时，则判定为测品与设定的测品类别非同类。
2.如权利要求1所述的水印条码识别方法，其特征在于所述的相关系数可以为线性拟和的Person相关的相关系数，其表达式为rxy=ssxyssxx·ssyy]]>式中rxy为曲线x与y的相关系数，相关系数取值区间是[-1，1]，ssxy，ssxx和ssyy定义分别为ssxx＝∑(xi-x)2＝∑x2-2nx2+nx2＝∑x2-nx2ssyy＝∑(yi-y)2＝∑y2-2ny2+ny2＝∑y2-ny2ssxy＝∑(xi-x)(yi-y)＝∑xy-nxy其中，Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的物理值。
3.如权利要求2所述的水印条码识别方法，其特征在于所述Xi，Yi分别对应两条曲线相应区域的电压值，测品电压值以光电透射装置拾取获得。
4.如权利要求3所述的水印条码识别方法，其特征在于测品由光电透射装置拾取的采样间隔为0.5mm。
5.如权利要求2所述的水印条码识别方法，其特征在于所述相关系数大于等于0.9。
6.如权利要求1所述的水印条码识别方法，其特征在于所述光电透射装置对测品水印条码区域的特征拾取包括以激光照射测品，用光电探测器接收透射光，光电探测器的输出测量到的光线强度的变化而变化。
7.一种用于权利要求1所述识别方法的识别装置，包括一光电透射装置和分析输出单元，其特征在于其光电透射装置设有一激光器，和一光电探测器，在所述激光器和所述光电探测器之间依序设置准直透镜和光阑，一测品被置放于准直透镜和光阑之间。
8.如权利要求7所述的识别装置，其特征在于所述激光器采用50MW的808nm波长的激光器。
9.如权利要求7所述的识别装置，其特征在于所述光电探测器采用硅光二极管光电探测器，其输出信号为电压信号。
10.如权利要求7所述的识别装置，其特征在于所述激光器和光电探测器固定设置，测品以其水印条码的横向方向移动，所述光阑的狭缝与水印条码方向平行设置。
全文摘要
一种水印条码的识别方法及其识别装置，该方法包括设定测品类别的水印条码区域透光曲线参照值；利用光电透射装置对测品的水印条码区域进行特征拾取；拾取的测品相应区域透光曲线与参照值相关比较，求出相关系数；当相关系数低于一特定域值时，则判定为测品与设定的测品类别非同类。本发明的水印条码的识别方法及其识别装置充分利用水印条码的特点，在技术上实现了识别测品，并准确地拾取条码特征，并将识别的结果以物理量输出，为应用该识别结果创造了条件。本发明的水印条码识别方法具备准确、快速、不损被测物的特点，其识别装置结构简单可靠，成本低廉。本发明的水印条码的识别方法及其识别装置可应用于验钞机等检验设备中，具备广泛的用途。
文档编号G07D7/00GK1763763SQ200410086410
公开日2006年4月26日 申请日期2004年10月20日 优先权日2004年10月20日
发明者张连祥 申请人:中国印钞造币总公司